Di alam ini banyak terdapat unsur-unsur kimia, baik yang terdapat dalam badan organisme, di air, dalam tanah maupun di batuan serta mineral. Unsur-unsur tersebut terikat dalam bentuk senyawa kimia, baik senyawa organik maupun senyawa anorganik. Melalui serangkaian organisme dan lingkungan fisik, unsur-unsur tersebut mengalami daur/siklus. Daur yang melibatkan unsur-unsur senyawa kimia dan mengalami perpindahan melalui serangkaian organisme inilah yang disebut daur biogeokimia. Dalam potongan ini akan dibahas mengenal beberapa daur.
1. Daur nitrogen (N)
Nitrogen merupakan potongan terbesar penyusun gas dalam atmosfer bumi (sekitar 78%). Nitrogen di udara bebas tidak banyak bermanfaat bagi organisme. Oleh sebab itu nitrogen bebas tersebut perlu difiksasi (ditambat) biar lebih dirasakan manfaatnya. Proses fiksasi nitrogen dari udara sanggup berlangsung oleh kegiatan fiksasi industri (misalnya industri pupuk nitrogen), fiksasi oleh mikroorganisme baik secara simbiotik maupun nonsimbiotik (bakteri, alga biru), maupun fiksasi oleh insiden alam ibarat kilat atau petir yang mengakibatkan terbentuknya senyawa nitrat. Selanjutnya nitrat diserap oleh akar tumbuhan untuk dipakai dalam sintesis asam amino, komponen pembentuk protein. Protein tumbuhan dikonsumsi oleh binatang dan manusia, dan dikeluarkan lagi melalui feses, urin, ekskret bernitrogen lain.
Bersama dengan binatang dan tumbuhan mati, zat buangan bernitrogen tersebut akan mengalami pembusukan dan penguraian oleh basil dan fungi membentuk senyawa amoniak dan amonium. Oleh basil Nitrosomonas, Nitrosococcus amoniak dan amonium diubah menjadi nitrit. Proses perubahannya dinamakan nitritasi. Oleh basil Nitrobacter nitrit diubah menjadi nitrat, proses perubahannya dinamakan nitratasi. Gabungan dari nitritasi dan nitratasi dinamakan nitrifikasi. Senyawa nitrat tersebut karenanya diserap kembali oleh akar tumbuhan. Ada jenis basil yang bisa mengubah nitrat dalam tanah menjadi nitrogen bebas, adalah basil Thiobacillus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans (keduanya disebut basil denitrifikasi). Proses perubahan nitrat dalam tanah menjadi nitrogen di udara bebas dinamakan denitrifikasi. Perubahan ini tentu sangat merugikan bagi kesuburan tanah.
 |
| Daur nitrogen |
2. Daur Karbon (C)
Gas karbon dioksida (CO2) hanya terdapat sekitar 0,035% di atmosfer bumi. Kadar tersebut akan mengalami peningkatan sejalan dengan pembebasan gas CO2 baik oleh kegiatan insan maupun oleh insiden alam. Gas tersebut berasal dari pembakaran materi bakar fosil (minyak bumi), pembakaran atau kebakaran hutan, acara gunung api. Organisme produsen memanfaatkan CO2 udara untuk melaksanakan sintesis senyawa organik, baik melalui fotosintesis maupun kemosintesis. Senyawa organik hasil fotosintesis dimanfaatkan oleh organisme heterotrof (hewan, manusia) sebagai sumber energi. Melalui respirasi senyawa organik tersebut dibakar (dioksidasi), CO2 hasil pembakaran dibebaskan lagi ke udara.
Selain sebagai sumber energi, senyawa organik tersebut sebagian disimpan dalam badan organisme. Jika organisme mati, senyawa karbon akan diuraikan dan diendapkan menjadi batuan karbonat dan kapur. Jika tersimpan dalam perut bumi dalam jangka waktu yang sangat lama, senyawa karbon sisa organisme mati sanggup menghasilkan materi bakar fosil (minyak bumi). Akhirnya oleh kegiatan insan materi bakar fosil tersebut kembali membebaskan CO2 ke udara.
 |
| Daur Karbon |
3. Daur Fosfor (P)
Fosfor merupakan unsur penting pembentuk asam nukleat, protein, Adenosin Tri Pospat (ATP), dan senyawa organik lain. Fosfor (P) tidak pernah ditemukan dalam bentuk gas, tapi dalam bentuk fosfor dalam tanah, fosfor dalam air tawar dan laut. Oleh organisme produsen, fosfor diserap dan dimanfaatkan untuk sintesis senyawa organik (protein, asam nukleat, ATP). Senyawa organik yang mengandung fosfor ini karenanya berpindah ke konsumen. Protein dalam badan organisme dipakai untuk metabolisme dan membangun bagian-bagian tubuh. Jika organismenya mati, senyawa organik yang mengandung fosfor mengalami perombakan oleh pengurai, karenanya fosfor kembali lagi ke tanah, air tawar dan laut. Fosfor dalam tanah terbawa oleh air, diendapkan di danau atau lautan membentuk batuan yang mengandung fosfor. Batuan fosfor tererosi menghasilkan tanah, karenanya fosfor kembali ke tanah.
|
| Daur Fosfor |
4. Daur Sulfur (S)
Sulfur banyak terdapat di kerak bumi. Sulfur sanggup diserap oleh tumbuhan dalam bentuk sulfat. Sulfur dibutuhkan dalam sintesis senyawa protein. Sulfat dalam tanah diserap oleh tumbuhan, selanjutnya dipakai untuk sintesis protein. Melalui rantai masakan welirang berpindah ke konsumen. Jika organisme mati, senyawa welirang dalam organisme akan terurai secara aerob membentuk sulfat kembali, dan jika penguraian berlangsung secara anaerob menghasilkan gas welirang dan sulfida. Gas welirang dan sulfida juga berasal dari hasil reduksi senyawa sulfat secara anaerob oleh basil pereduksi sulfur. Oleh basil sulfur, gas welirang dan sulfida di udara dioksidasi menghasilkan sulfur, selanjutnya welirang dioksidasi lagi membentuk sulfat dalam tanah.
|
| Daur Sulfur |
5. Daur air
Air merupakan kebutuhan vital bagi semua makhluk hidup. Tak ada makhluk hidup yang bisa bertahan hidup tanpa adanya air. Air terdapat secara melimpah di laut, tetapi ketersediaannya relatif terbatas di daratan. Bagi tumbuhan, air merupakan salah satu faktor penting untuk fotosintesis, perkecambahan dan pertumbuhan, serta sarana transportasi zat. Bagi binatang dan manusia, air merupakan faktor penting dalam melaksanakan transportasi zat. Daur air disebut juga daur hidrologi. Secara garis besar daur hidrologi dibedakan menjadi tiga macam, adalah daur hidrologi pendek, daur hidrologi sedang, dan daur hidrologi panjang.
a. Daur hidrologi pendek
Air bahari menguap, uap air naik ke udara kemudian bersatu menjadi awan. Pada ketinggian tertentu awan mengalami kondensasi dan presipitasi menjadi titik-titik air, kemudian turun sebagai hujan. Pada daur hidrologi pendek ini terbentuknya awan dan hujan terjadi di atas laut, jadi hujan tidak mencapai daratan.
b. Daur hidrologi sedang
Air bahari menguap, uap air naik ke udara dan terbawa angin hingga di atas daratan membentuk awan. Pada ketinggian tertentu awan mengalami kondensasi dan presipitasi membentuk titik-titik air, kemudian turun sebagai hujan di daratan. Sebagian air meresap ke dalam tanah, sebagian lain kembali ke bahari melalui sungai.
c. Daur hidrologi panjang
Uap air yang berasal dari penguapan air laut, kolam, danau, sungai maupun hasil transpirasi tumbuhan naik ke udara, kemudian bersatu menjadi awan. Awan terbawa oleh angin ke arah daratan dan pada jarak tertentu terhalang oleh pegunungan. Akhirnya awan mengalami kondensasi dan presipitasi menjadi titik-titik air dan turun sebagai hujan di atas pegunungan. Air hujan meresap ke tanah di pegunungan, kemudian diserap oleh tumbuhan di pegunungan, sebagian muncul sebagai mata air. Melalui sungai air mengalir kembali lagi ke laut. Komponen-komponen ekosistem mempunyai manfaat yang sangat besar bagi insan dan makhluk hidup lain, di antaranya sebagai berikut.
- Sebagai sumber materi masakan bagi makhluk hidup lain. Misalnya produsen menyediakan materi masakan bagi konsumen primer (herbivora), konsumen primer menyediakan masakan bagi konsumen sekunder (karnivora), dan seterusnya.
- Berperan penting dalam menjaga keseimbangan ekosistem yang dinamis. Contohnya keberadaan harimau (karnivora) di suatu padang rumput untuk mencegah terjadinya ledakan populasi herbivora di wilayah tersebut, biar ketersediaan rumput selalu terjaga. Kehadiran predator dan parasitoid ikut mengontrol populasi hama biar tidak menjadikan kerugian yang lebih besar.
- Menjamin tetap berlangsungnya daur ulang sampah organik di ekosistem. Contohnya jamur dan basil pengurai berperan menguraikan sampah organik menjadi zat-zat anorganik yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan tumbuhan dan sekaligus sanggup mengatasi duduk kasus sampah organik.
- Sebagai sumber senyawa anorganik yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan. Contohnya tanah merupakan sumber air dan unsur hara penting bagi kehidupan tumbuhan dan makhluk hidup yang lain. Udara merupakan sumber CO2 untuk fotosintesis tumbuhan, juga sebagai sumber O2 bagi semua makhluk hidup.
- Membantu mengatasi permasalahan polusi. Misalnya tumbuhan menyerap CO2 udara untuk fotosintesis, menyediakan O2 bagi organisme lain.
Sumber http://sainsmini.blogspot.com
EmoticonEmoticon